Jacques Buchetti

“ Le système de conduite par vis sans fin offre la particularité d'être, luimême, monté sur l'écrou qu'il conduit; de sorte que, dans toutes les positions de la vis, si l'effort devient trop considérable pour être vaincu à la main, l'ouvrier peut employer la vis sans fin.
Avec cette machine, on arrive, après quelques essais, à redresser parfaitement, non seulement les tarauds, arbres, etc. ; mais les pièces les plus diverses : règles, branches, etc., en acier trempé, que bien des ouvriers eussent considérées comme perdues par suite des déformations de la trempe. ”

“ Le coupant d'un outil agit comme un coin pour détacher le copeau, qui se rompt ou se courbe par la flexion qu'il subit en s'appliquant sur la face antérieure de l'outil. On conçoit que le coin aura un effet utile d'autant plus grand, que l'angle i, dit angle d'incidence, sera plus petit, que le coin se rapprochera plus de la tangente à la surface coupée; cet angle i ne peut pas être nul, car alors, l'outil frotterait sur la pièce, surtout après une faible usure de l'arête coupante. ”

“ Et puis le constructeur arrondit toujours le chiffre trouvé pour une tension, et quand il a déterminé la section d'une pièce, pour un coefficient de résistance R donné, il arrondit encore cette section pour employer les fers du commerce.
Si l'ingénieur peut projeter et calculer les dimensions des ouvrages les plus hardis, il doit à l'exécution s'assurer par des essais continuels que la qualité du métal fourni est bien celle prévue dans les calculs. Aussi les constructeurs ont dù, comme les usines métallurgiques, créer un laboratoire d'essais. ”

“ L'invention du support ou porte-outil à chariot, attribué à l'Anglais Bramah et développé par le constructeur II. Mandslay, permettant de conduire l'outil, tenu d'une façon rigide, dans toutes les directions, avec plus de précision que par la main de l'homme, a constitué l'un des plus importants perfectionnements dans le travail des métaux. Ce support comprend essentiellement deux coulisses d'équerre, celle supérieure portant l'outil, mues chacune par une vis qui, manœuvrées séparément ou simultanément permettent de donner à l'outil toutes les directions. ”

“ Nous devons dire que le plus souvent les constructeurs calculent l'âme pour résister à l'effort tranchant, tandis que les tables et cornières seules sont considérées comme résistant au moment fléchissant.
Poids des poutres. — Ce poids se compose : 1° de celui des 4 cornières ; 2° de celui de l'âme ou du treillis, qui, pour les grandes poutres, croît en allant du milieu aux extrémités de la poutre ; 3° du poids des tables qui, le plus souvent, décroit en allant du milieu aux extrémités de la poutre. ”

“ DÉTERMINATION GRAPHIQUE DES TENSIONS DANS LES SYSTÈMES TRIANGULAIRES Nous divisons l'ensemble des méthodes graphiques en 4 parties : 1° Les méthodes qui déterminent de simples tensions dans les barres (chap. vu) ; 20 Celles qui déterminent les moments fléchissants, etc., dans les poutres simples, au moyen du polygone fictif ou funiculaire (chap. vin) ;3° La méthode de Mohr déterminant le moment de flexion dans les poutres encastrées et continues (chap. ix) ”

“ On peut donc conduire les deux machines, verticale et horizontale, y répéter indéfiniment des pièces de série, sans crainte d'en rater faute d'attention et sans dérégler le fonctionnement de la fraise ; si pourtant, à la longue, l'usure même de l'outil venait à donner quelque différence des pièces avec la pièce type, les palmers permettent de suite de corriger le défaut et de revenir au point voulu; c'est là le seul travail qui reste à l'ouvrier, on comprend qu'il n'aura aucune peine à le bien faire. ”

“ MÉTHODE ANALYTIQUE
Un arc est une pièce ayant une courbure plane, située dans le plan des forces et dont la hauteur, normale à la courbe moyenne, est faible par rapport à la distance des appuis.
Quand on donne à un arc (fig. 166) , une large base, on n'est jamais certain du point ou passe la réaction de l'appui. Supposons qu'au moment du montage la base
(fig. a) repose exactement sur l'appui ; cet arc métallique étant élastique et dilatable, la surcharge, jointe à un abaissement de température, produiront un abaissement de l'arc et un bâillement du joint à l'extrados (fig. b) . ”

“ La soudure du fer sur fer est la seule qui se fasse sans fusion. Tous les autres métaux : la fonte, le bronze, le plomb et l'étain, l'or, l'argent, le platine, ne se soudent entre eux que par fusion.
Les chambres de plomb des fabriques d'acide sulfurique sont formées par la soudure autogène de feuilles de plomb que l'on pratique au moyen d'un chalumeau à gaz hydrogène dit aerhydrique. ”

“ Mais, pour une position donnée des charges, la surface de leurs moments, représentée par un polygone, est moindre que celle de la parabole enveloppe; le moment au milieu est moindre que celui de la parabole. ”

“ Il faut obtenir le plus grand poids de copeaux dans un temps donné; qu'importe une augmentation de travail ou de quelques kilogrammes de charbon par jour et par machine, alors que les frais généraux et la main-d'œuvre sont constants. Il y a donc avantage à faire les copeaux présentant la plus grande section, à marcher à la plus grande vitesse et à faire l'angle de l'outil tel qu'il ne nécessite pas un affûtage trop fréquent. ”

“ Mais les caractères physiques et les propriétés mécaniques changent : • La fusibilité croît rapidement à mesure que s'élève la teneur en carbone.
La malléabilité, au contraire, diminue - - Le fer, chauffé à blanc, jouit seul de la propriété de se souder à lui-même.
L'acier perd cette propriété, mais acquiert celle de durcir par la trempe.
Examinons de plus près ces propriétés en commençant par la fonte que la métallurgie obtient d'abord et d'où on tire le fer et l'acier, en éliminant plus ou moins le carbone. ”

“ Pour que la détermination des tensions soit possible, il faut qu'il n'y ait en chaque nœud que deux tensions inconnues; alors ayant tracé la résultante de toutes les autres forces, il n'y a plus qu'àla décomposer suivant les deux directions des tensions inconnues.
L'ensemble du tracé du polygone des forces extérieures et des tensions des barres, s'appelle le diagramme des forces. ”

“ Mais, de plus, les huiles organiques employées au graissage des cylindres à vapeur se décomposent en présence de la vapeur d'eau à haute température en glycérine et acides gras; il en résulte des dépôts et obstruction des conduits.
De plus, ces acides gras, soit dans le cylindre, soit dans la chaudière où ils sont envoyés, après leur passage au condenseur, se décomposent en présence du tartre des eaux pour former des savons et l'acide rendu libre attaque le métal, fonte ou tôle des chaudières, cause première de nombreux accidents. ”

“ Tous les métaux fondus, non martelés, offrent peu d'élasticité et de grandes variations de résistance car chaque coulée ne présente pas des conditions identiques de composition et de température ou retrait etc., avec la précédente.
La résistance de la fonte dépend de sa cohésion : les parties inférieures d'un moule sont toujours plus saines et plus résistantes que les parties supérieures. De là la supériorité des pièces unies à section constante coulées debout avec masselotte, comme les tuyaux etc., sur les pièces coulées horizontalement. ”

“ On conçoit que la fraise, animée d'un mouvement de rotation et parcourant une pièce sans la quitter, agit d'une façon continue, comme le tour, et, par suite, doit produire plus de travail que l'outil de la mortaise qui n'agit qu'en descendant et doit toujours avoir une course plus grande que la largeur de la pièce à travailler. ”

“ La théorie suppose que les corps sont parfaitement élastiques; par conséquent les formules ne sont applicables qu'autant que cette élasticité n'est pas altérée.
On distingue la résistance à la traction, à la compression, à la flexion, au cisaillement, à la torsion ; enfin à deux de ces actions combinées.
THACTION ET COMPRESSION Une tige AB (fig. 1) de section S est soumise à un effort de traction P. soit :
R = P : S — la tension par unité de section, 1 - la longueur primitive, a — l'allongement total, i = a : 1, l'allongement par unité de longueur. ”

“ MM. Smith et Coventry, les constructeurs bien connus de machines-outils, ont, paraît-il, adopté ces porte-outils à douille ainsi que les outils ronds suivant les cas, et, dans une communication faite par M. W. Ford Smith à « l'Institution of mechanical Engineers », en 1883, il fait ressortir l'économie qu'ont présenté ces outils : outre l'approvisionnement moindre d'acier on supprime le forgeron et son aide et, de plus, un seul ouvrier est chargé d'affûter tous les outils, tandis que les tourneurs et raboteurs ne quittent jamais leurs machines. ”

“ Dans un dôme ou surface de révolution mince, la seule poussée qui ait lieu en un point quelconque d'une section méridienne est forcément dirigée suivant la tangente à la courbe méridienne. Cette poussée a pour composante verticale le poids supérieur et pour composante horizontale la résultante des tensions des pannes, située dans le parallèle du point considéré. ”

“ Si donc on trace le polygone rectiligne des charges de l'arc : les px, Pt et P de A en B, en divisant l'arc en un certain nombre de panneaux, si on mène les rayons d'un pôle à la distance H menée à la base du polygone des charges, puisqu'on trace de A à B le funiculaire correspondant, la surface comprise entre ce funiculaire est la courbe moyenne de l'arc, représentera les moments de flexion. Enfin on calculera la section des membrures et des diagonales de l'arc comme pour l'arc précédent. ”

“ Il résulte de cette pratique deux avantages : 1° La surface de l'outil qui seule travaille présente seule la dureté voulue après la trempe; le centre est moins dur, et par suite l'outil est plus élastique; 2° Le centre de l'outil étant moins carburé se trempe moins énergiquement et l'outil risque moins de se criquer ou même de se rompre à la trempe, il se déforme aussi bien moins; il travaille moins, en un mot.
Soudure de l'acier. — L'acier peu carburé notamment l'acier corroyé, peut se souder à lui-même ou avec le fer. ”

“ Sur la verticale a b menée par le point E, c'est-à-dire à une distance polaire H de D, rapportons toutes les charges 1 à 15 et puisque le funiculaire réel doit avoir sa ligne de fermeture se confondant avec aib1, menons D K parallèle à A' B', puis une horizontale de K qui déterminera le nouveau pôle Oi. En menant de ce pôle oi les rayons aux points de division de a b, puis en partant de Ai ou de Bi on tracera facilement le funiculaire réel (tracé en éléments) dont les distances verticales à l'arc amplifié mesurent les moments réels en chaque point de l'arc. ”

“ L'acier, chauffé et trempé dans l'eau, est dit trempé dans toute sa force, et, s'il est très carburé, il est cassant au moindre choc et doit être recuit.
Le recuit, qui est la deuxième opération, a pour but de ramener l'acier au degré de dureté suffisant pour le travail à faire, tout en restituant ainsi au métal une partie de son élasticité. ”

“ En inclinant la surface de l'appui, la réaction normale à cette surface a toujours pour composante verticale la moitié du poids total, elle est donc déterminée, la composante horizontale H est aussi déterminée, et comme elle résulte de l'inclinaison de l'appui, on pourra lui donner telle valeur que l'on voudra.
La poutre porte un tablier supérieur et nous considérons le poids propre afférent aux nœuds inférieurs, ainsi tous les nœuds sont chargés. Soit A et B les réactions sur la poutre, résultant de la composante H précédente et de F. égal à la demi somme des charges 1 à 14. ”

“ Les aciers de 40 à 60 kilogrammes sont les plus intéressants pour les constructions, parce que, seuls, ils se laminent en tôles et profilès; se forgent ou se coulent en moules pour pièces de machines.
Suivant la nature de l'application, construction ou outillage, ce qu'on entend
par acier de première qualité est donc tantôt un acier extra-doux ou extra-dur, Cette appellation n'a donc qu'une signification relative. ”

“ La résistance des mortiers augmente avec le temps. L'influence de la résistance propre du mortier dans les maçonneries diminue à mesure que l'on substitue aux moellons informes des moellons équarris puis des pierres appareillées, enfin des pierres de taille, et que les dimensions de ces pierres sont plus grandes, par suite le nombre des joints verticaux moindre. Le tableau suivant résume les charges de sécurité par décimètre carré. Pour les voûtes, nous indiquons la charge moyenne comptée sur toute la surface d'un joint. ”

“ Les outils dont nous venons de parler sont plus ou moins façonnés à la forge. Cette façon est coûteuse de main-d'œuvre et aussi par la perte de l'acier brûlé ; souvent aussi l'acier est un peu détérioré et l'outil est alors médiocre. On a cherché depuis fort longtemps à supprimer tout travail de forge. ”

“ Si donc les appuis sont de niveau et si on néglige le frottement sur ces appuis, les charges ou la réaction verticale qu'elles engendrent sur un appui auront pour effet d'ouvrir l'arc et, par suite, d'agrandir la corde. Pour empêcher cette déformation, il faut que l'appui oppose une résistance égale et opposée à la poussée qu'exerce l'arc. La réaction verticale Fo se calcule par la statique : cette réaction et la poussée H sont les composantes de la réaction totale de l'appui. ”

“ Le boulon de fondation des machines (fig. 1) est le plus souvent à clavette C, avec simple plaque A, ou mieux plaque à douille et nervures (fig. 2) . L'écrou haut repose directement sur le bâti B, ou sur une rondelle c. Cette rondelle porte ici un rebord e pénétrant dans le trou du bâti, mais c'est là une construction coûteuse; on se contente le plus souvent de la rondelle simple.
La hauteur du massif M dépend de la machine, mais le vide existant autour du boulon ne doit jamais être rempli de ciment; le boulon doit rester libre pour pouvoir être démonté, en cas de rupture ”

“ On doit aussi établir des barres en diagonales entre les colonnes supportant les fermes, quand l'intervalle des colonnes n'est pas muré.
Les fermes en arc d'une seule pièce avec le pilier sont par elles-mêmes dans un état d'équilibre plus instable que les fermes triangulaires posées sur murs, puisque le centre de gravité est au-dessus de la base à une plus grande hauteur. Il ne suffit pas de compter sur la résistance que peut présenter l'assemblage des pannes aux fermes, pour assurer la verticalité de ces fermes en arc, il faut encore disposer un contreventement supérieur ”

“ Dès qu'on put obtenir de grandes quantités d'acier fondu, on eut l'idée de le couler en pièces, comme la fonte. Mais, outre les soufflures qui se produisent plus nombreuses, les inconvénients énumérés pour la fonte moulée acquièrent ici plus d'intensité.Suivant que le refroidissement est plus ou moins rapide, la structure moléculaire est plus ou moins cristalline; le retrait produit des tensions inégales et, par suite, un état moléculaire instable. On combat en partie ces effets par les recuits. Ces inconvénients croissent à mesure que l'acier est plus carburé. ”

“ Aussi l'indication d'un nom de carrière ne suffit pas pour fixer sur la résistance d'une pierre; pour des constructions importantes on devra déterminer directement la résistance des pierres et matériaux dont on dispose. ”

“ La meule artificielle ne sert pas seulement, comme on l'a écrit souvent, pour les travaux grossiers tels que l'ébarbage, etc. ; faite en émeri pur, elle sert aussi à la rectification des pièces de machines trempées, et à l'affûtage des outils, comme nous l'avons vu, c'est-à-dire aux travaux de la plus grande précision. ”

“ On recherche, à l'aide d'un indicateur en avant de la ifgure, le point où se trouve le maximum de flexion, puis la pièce est placée de façon
à ce qu'elle présente à la vis de pression la bosse trouvée, et, pendant qu'un brûleur à gaz la « fait revenir » au point désiré, on lui fait supporter des pressions de plus en plus fortes qui arrivent à la fléchir en sens inverse d'une quantité légèrement supérieur et à la flexion de la trempe. L'ouvrier modère la température et refroidit la pièce lorsqu'il pense avoir atteint le but désiré. ”

“ Sur un appui l'effort tranchant est maximum quand l'une des charges extrêmes est très près de cet appui.
Tracé direct des efforts tranchants. — Soit (fig. 146) 1, 2, 3. les charges mobiles, portons-les sur la verticale d'un appui A et menons les rayons à
l'appui B pris pour pôle, abaissons de chaque charge une verticale limitée à son rayon. Il est clair que chaque charge allant de B en A, engendre sur la poutre des efforts tranchants égaux aux verticales menées dans le triangle correspondant à cette charge et à l'aplomb de cette charge. ”

“ Le serrage est la quantité dont l'outil pénètre dans la matière à chaque tour; c'est l'épaisseur du copeau. Cette épaisseur peut être plus forte pour les outils à travail alternatif que pour ceux à travail continu parce que les premiers se refroidissent pendant le retour. ”

“ La rivure se faisant à chaud, le retrait de la tige produit un serrage énergique des tôles ; mais si ce rivet est long, ce retrait peut aussi occasionner le décollage de la tête ou tout au moins créer une fissure ou une tension trop grande et la tête se détachera
ultérieurement par l'effet des vibrations, etc. Aussi doit-on employer pour les rivets du fer ou acier à grand allongement. Une petite fraisure sous la tête renforce sensiblement la rivure, en supprimant l'angle vif (fig. 184) .
Le nombre de rivets qu'une équipe peut poser à l'heure varie beaucoup suivant les conditions du travail. ”

“ Vitesse relative. — La vitesse relative d'une fraise est beaucoup plus considérable que celle des outils ordinaires, parce que l'épaisseur du copeau est plus faible. Une fraise de 30 millimètres peut tourner à 200 tours, ce qui donne une vitesse relative, ou à la circonférence :
Avec l'avancement de 30 mill., l'avancement par tour est de : 30 : 200 = 0m/m,15 ; l'épaisseur du copeau sera 0/15 divisé par le nombre de dents de la fraise. Avec les fraises qui ne sont pas en porte-à-faux, la vitesse relative peut s'élever à 360 millimètres. ”